王博
湖南中車時代通信信號有限公司 湖南長沙 410100
干線鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)之間的相似點和差異其實較為明顯,從運行狀況上進行分析,二者都不受傳統(tǒng)道路交通運輸?shù)穆窙r影響,具有適應能力強,運載量較大的優(yōu)勢,但是二者在發(fā)展過程以及實際應用場景上又有明顯的差異。信號控制系統(tǒng)作為交通運輸工作的主要控制和監(jiān)測手段,對于鐵路運輸和城市軌道交通都具有重要意義。我國高鐵技術據(jù)世界前列,而地鐵、輕軌等城市軌道交通技術也十分先進,在建設運行過程中不論是干線鐵路還是城市軌道交通都需要信號控制系統(tǒng)進行運行監(jiān)控,信號控制系統(tǒng)是為二者提供運行依據(jù)保障其科學高效運轉的基礎。
干線鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)都采用軌道運行方式,在整體建設思路上有一定的相似之處,因此信號控制系統(tǒng)也存在很多的相同點。
首先,二者的設備構成具有相似性,干線鐵路信號控制系統(tǒng)與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的主體系統(tǒng)設備是一樣的,例如二者使用的信號機以及應答器等基礎設備在技術方面沒有差異,因為二者都采用軌道運行方式,軌道鋪設在考慮不同車次以及與普通道路交通車輛方面幾乎沒有差別,所以二者的基本設備在硬件上來看是沒有差異的,只是在系統(tǒng)應用層面有一定的不同[1]。
另一方面,二者的列車運行控制系統(tǒng)都對列車運行速度有重要的監(jiān)督作用,列車自動保護系統(tǒng)即ATP在兩者的列車運行控制中都起到至關重要的作用,是信號控制系統(tǒng)的重要組成部分。由于采用軌道運行方式,不論是干線鐵路還是城市軌道交通都對列車的運行速度有很高的要求,一方面是避免超速造成的脫軌危險,另一方面也是為了平衡各個不同車次的合理運行,從這一方面來看,二者的列車運行控制系統(tǒng)本身也具有很大的相似性。在二者的交通信號控制系統(tǒng)中其聯(lián)鎖的含義都是相同的,其原理都是為保證行車安全,在進路、道岔和信號機之間建立起互相制約的關系[2]。
干線鐵路與城市軌道交通的差異是比較明顯的,二者在運行過程中的不同站點間距差異非常大,而且在軌道設置上也有明顯的不同,因此其信號控制系統(tǒng)必然也存在很大的差異。城市軌道交通總運行里程相對較少,普遍在數(shù)十公里以內,而干線鐵路交通運輸里程數(shù)較大,幾百公里甚至上千公里都比較常見,因此城市軌道交通更類似于鐵路運輸中的區(qū)段站,二者信號控制系統(tǒng)差異較為明顯。
從信號機的角度上來看,干線鐵路采用的是左側行車制,即信號機都設置在運行的左側。而地鐵列車都是采用右側行車制,即信號機都布置在運行方向的右側,干線鐵路列車司機位置在左,而地鐵列車主司機的位置在右,為了司機便于瞭望信號,所以信號機的布置位置也有不同。另外,二者的信號燈顯含義也有所不同,這主要是由于二者對于信號機控制應用場景不同,起到的控制作用也有差異[3]。
從列車運行控制層面來看,二者差異也是比較明顯的,一般情況下城市軌道交通本身并沒有分支,除了少數(shù)線路可能存在聯(lián)鎖站之外,運行場景中沒有復雜的道岔或支線,降低了其控制上的復雜性,但是鐵路運輸有所不同,由于鐵路運輸線路長,且軌道交錯復雜,有復雜的支線、交路、和站內控制需求,由此產(chǎn)生了列控系統(tǒng)的不同需求。就兩者列車運行控制系統(tǒng)而言,我國干線鐵路采用CTCS(中國列車運行控制系統(tǒng))體系,以地面設備為基礎,車載和地面設備統(tǒng)一設計,采取分級形式以滿足不同線路運輸需求,目前其高度依賴與軌道電路進行軌道占用檢查、沿軌道連續(xù)傳送車地信息。而城市軌道交通多采取CBTC體系(基于通信技術的列車控制系統(tǒng)),采用通信和計算機技術,擺脫了使用軌道電路判別對閉塞分區(qū)占用與否,突破了固定閉塞的局限性。
最后,從技術體系上分析,我國在高鐵系統(tǒng)中所使用的信號控制系統(tǒng)高度具有自主知識產(chǎn)權,參照歐洲ETCS系統(tǒng)設計的CTCS已在我國得到成熟應用及再創(chuàng)新,我國高鐵技術已經(jīng)走出國門開始提供國外建設服務,成熟的列控系統(tǒng)也保障了對外軌道交通建設的市場拓展。城市軌道交通信號控制系統(tǒng)上來講,在目前的中國并無統(tǒng)一標準,各個線路的設備提供商不盡相同,對于線路的互聯(lián)互通和技術融合有著越來越強烈的需求,這是從技術拓展性、可維護性等多角度提出的需求。
從當前我國高鐵技術的快速發(fā)展態(tài)勢上來看,我們對于復雜線路下的信號控制系統(tǒng)能夠進行完整的設計研究并取得自主知識產(chǎn)權,反映出我國在未來進行城市軌道交通建設過程中也能夠很好的借鑒或者使用干線鐵路信號控制系統(tǒng)相關技術,二者在硬件方面有較大的互通性。
我們在城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的設計開發(fā)工作中對引進技術進行充分吸收和再創(chuàng)新,總結其技術優(yōu)勢,并將這些優(yōu)勢應用于國產(chǎn)信號控制系統(tǒng)之中。很多人認為干線鐵路信號控制技術相對復雜,因此對城軌信號控制系統(tǒng)的相關使用經(jīng)驗沒有借鑒意義,其實這是不正確的,隨著我國高鐵技術的不斷發(fā)展,列車與軌道之間技術實力自然不必多提,而信號控制系統(tǒng)的不斷優(yōu)化也將是我們未來高鐵技術發(fā)展過程中的重要內容,提高系統(tǒng)集成化程度和智能化控制是其中的關鍵,我們在這樣一個過程中也可以借鑒城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的一些經(jīng)驗,二者取長補短共同發(fā)展。
不論是干線鐵路運輸還是城市軌道交通運輸,它們都是我國交通運輸工作的重要組成部分,針對其信號控制系統(tǒng)我們應該明確其中的相同點和差異,并在未來發(fā)展過程中融合相同點的技術優(yōu)勢進行技術創(chuàng)新,更好的提升我國整體交通運輸能力。通過本文的分析介紹,我們明確了二者之間的差異和共同點,并對未來發(fā)展進行了一定程度的分析,希望對行業(yè)同仁有所幫助。